高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用研究

薛景國(guó)

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

摘要：在高速公路橋梁施工中，應(yīng)用高墩施工技術(shù)能夠取得良好的施工效果，結(jié)合工程實(shí)際情況，從公路橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)、施工工藝流程、施工要點(diǎn)、澆筑控制、保養(yǎng)控制等幾項(xiàng)內(nèi)容對(duì)高墩施工技術(shù)進(jìn)行全面分析，指出應(yīng)用高墩施工技術(shù)能夠提高公路橋梁施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；高墩技術(shù)；關(guān)鍵技術(shù)

0 引言

隨著交通運(yùn)輸量不斷增大，給我國(guó)的公路橋梁設(shè)計(jì)與施工帶來(lái)了更高的要求，橋梁工程的未來(lái)發(fā)展方向必然是大跨度、高墩。因?yàn)闃蛄焊叨赵谑┕み^(guò)程中屬于高空作業(yè)，截面積尺寸相對(duì)較小、墩身高，使得其在工程建設(shè)中進(jìn)行定位時(shí)存在較大的難度，對(duì)于工程中的接縫有著很高的要求，必須保證高墩在施工時(shí)不能因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)存在接縫而影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，在加上高墩是平行施工的方式，這要加大投入模板和施工設(shè)備，為高墩施工增加了更大的難度。在施工開(kāi)始前應(yīng)該制定嚴(yán)密的施工計(jì)劃，這對(duì)于保證工程質(zhì)量非常重要。

1 工程概括

某大橋的工程，全長(zhǎng)總共為2.247km，橋身的主要承載部分結(jié)構(gòu)為上承式鋼筋混凝土拱肋，其設(shè)計(jì)的軸線(xiàn)為懸鏈線(xiàn)。橋身的主行車(chē)道為12.4m跨徑的小T梁與橫向蓋梁澆筑所形成的整體結(jié)構(gòu)。橋墩使用的是矩形實(shí)體墩身結(jié)構(gòu)，低樁承臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋墩的高度保持在36～50m之間，在其結(jié)構(gòu)的四個(gè)角設(shè)置R=75cm圓角，橫橋方向上距離墩頂5m沿圓弧線(xiàn)漸變寬度到7.2m，與箱底板寬度相同。

2 公路橋梁中高墩施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 施工工藝流程

高墩施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→樁頂鑿毛→鋼筋制作和安裝→立模板→澆筑混凝土→拆模、養(yǎng)護(hù)[1]。

2.2 施工要點(diǎn)

2.2.1 測(cè)量放樣

施工開(kāi)始前，應(yīng)該先對(duì)墩柱的結(jié)構(gòu)以及中線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量放樣，要求墩柱的位置以及形狀尺寸誤差控制在10mm以?xún)?nèi)，斷面尺寸誤差應(yīng)該為±5mm，墩柱的傾斜度為墩高的1/3000且不大于30mm。

2.2.2 樁頂鑿毛

墩柱開(kāi)始施工前，將樁頂位置清理干凈，同時(shí)將墩柱結(jié)構(gòu)線(xiàn)以及內(nèi)部的混凝土浮漿鑿除，整理鋼筋。

2.2.3 支架搭設(shè)與驗(yàn)算

（1）支腳手架之前應(yīng)該保證其支撐地基部分的堅(jiān)固性，同時(shí)確保具備一定強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性。條件如果允許的話(huà)要應(yīng)該將腳手架支撐在墩柱的承臺(tái)之上。

（2）搭設(shè)時(shí)，應(yīng)該圍繞墩柱搭設(shè)碗扣支架，底托應(yīng)該布置在有枕木或者已經(jīng)完成澆筑的平臺(tái)上面。

（3）搭設(shè)腳手架的橫縱向間距應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范搭設(shè)，同時(shí)保證各個(gè)立桿都布置水平支撐，還要布置垂直剪力撐，其與水平方向成45°夾角；支架立桿的縱橫向間距為1.4×1.4m，橫桿間距為1.6m。

（4）為了保證腳手架強(qiáng)度達(dá)到工程要求，首先應(yīng)該對(duì)其受力情況進(jìn)行計(jì)算和分析。通常來(lái)講，腳手架的受力傳遞方向?yàn)椋簷M向水平桿→縱向水平桿→立桿→墊木→地基，此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)腳手架的底部受力最大，在計(jì)算時(shí)應(yīng)該保證地基與下部支撐的安全性。計(jì)算時(shí)，通過(guò)荷載的分布情況以及大小，計(jì)算立桿所需要承受的力，驗(yàn)算其強(qiáng)度和剛度是否能夠滿(mǎn)足實(shí)際的要求[2]。

2.2.4 鋼筋工程

墩柱搭設(shè)完成后，即可進(jìn)行鋼筋的綁扎施工。

（1）鋼筋的制作和下料應(yīng)該在加工的工廠(chǎng)中完成制作，同時(shí)進(jìn)行編號(hào)后才能運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)。加工時(shí)，應(yīng)該保證鋼筋的直線(xiàn)度、斷面尺寸以及彎折性能等都與設(shè)計(jì)要求相符。

（2）鋼筋抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后，即可開(kāi)始焊接和綁扎。Φ25mm以上的主筋使用機(jī)械進(jìn)行綁扎，Φ25mm采取的焊接法。綁扎時(shí)，每段的長(zhǎng)度應(yīng)該設(shè)置為4m和5m，接頭四角錯(cuò)開(kāi)，主筋的結(jié)構(gòu)采用的螺紋連接方式；墩柱邊側(cè)的保護(hù)層使用墊層來(lái)避免損傷，其厚度應(yīng)該在45±10mm。焊接時(shí)，墩柱鋼筋錯(cuò)開(kāi)焊接。接頭面積在鋼筋總面積的25%以下。

（3）對(duì)于豎直長(zhǎng)度＞6m的鋼筋，將其臨時(shí)支撐在腳手架上，保證其垂直度。

2.2.5 立模板

（1）橋梁的高墩一般使用的是定制模板制作的方式，一般由兩塊半圓拼接組成，模板的每節(jié)高度為1.5m、2.5m、3.0m三種，其中1.5m、2.5m為D140模板，3.0m為D180模板。該工程中使用的模板是桁架式的整體鋼模，一次拼接到達(dá)頂部，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。模板拼裝時(shí)，其內(nèi)部需要涂抹油膏，外側(cè)使用硅膠進(jìn)行封閉，同時(shí)將所有的螺栓擰緊，使扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

（2）高墩模板需要通過(guò)吊車(chē)安裝，如果吊車(chē)不能達(dá)到工程要求，此時(shí)可以使用卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行臨時(shí)固定，在已經(jīng)澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)上進(jìn)行吊架吊裝。吊裝過(guò)程中，模板的板頂以及中部應(yīng)該捆上纜繩，保證其模板成型后的垂直度和剛度。

（3）模板安裝時(shí)，首先除銹，同時(shí)使用清潔劑進(jìn)行表面的清潔，然后涂刷一層模板漆。

（4）模板安裝時(shí)的位置應(yīng)該與建筑結(jié)構(gòu)相符合，對(duì)準(zhǔn)中心軸線(xiàn)之后進(jìn)行對(duì)中，同時(shí)調(diào)平接口位置，保證其整個(gè)模板的平面尺寸、高度以及垂直度，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免在振搗混凝土?xí)r模板發(fā)生側(cè)移而出現(xiàn)漏漿的情況。

（5）模板安裝時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制安裝順序，先小后大，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸、垂直度等符合工程要求。

（6）模板安裝之后應(yīng)該嚴(yán)格控制接縫，內(nèi)外支撐以及拉桿、螺栓連接保持穩(wěn)定性；檢查保護(hù)層的厚度，確定預(yù)埋件是否與工程要求一致，位置是否正確，長(zhǎng)度以及預(yù)埋深度是否與設(shè)計(jì)規(guī)定的一樣。

2.2.6 澆筑混凝土

混凝土的澆筑質(zhì)量應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，具體為：無(wú)起砂、平整光滑、清潔性、無(wú)色差；沒(méi)有錯(cuò)臺(tái)、漏漿的現(xiàn)象，棱角方正；無(wú)氣泡、蜂窩等內(nèi)在缺陷等等。這也是本次工程中應(yīng)該嚴(yán)格控制的內(nèi)容。

（1）拌和混凝土前應(yīng)該使用電子秤進(jìn)行測(cè)量，確保其含水量符合要求，以調(diào)整整個(gè)骨料的含水量。拌和前應(yīng)該保證其配比符合要求，適當(dāng)加入摻加劑，以增強(qiáng)混凝土的和易性。拌和好的混凝土在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行塌落度的測(cè)試，將其控制在200mm范圍內(nèi)，保證其水灰比符合要求。

（2）混凝土的拌和都使用的是大型強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，時(shí)間應(yīng)該控制在1.5min左右，保證質(zhì)地均勻、顏色一致，不能存在離析與透水的情況。

（3）混凝土運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，其運(yùn)輸速度應(yīng)該在2～4rpm的慢速前進(jìn)過(guò)程中持續(xù)的攪拌，裝載量應(yīng)該控制在其整體容量的2/3。

（4）綜合考慮了墩身高比較高，單個(gè)墩柱一次澆筑難度非常大，施工時(shí)一般采用分次澆筑的方法，但是應(yīng)該盡量減少接縫的數(shù)量，保證接縫非常嚴(yán)密，前后澆筑的混凝土保持一致。為了便于前后澆筑銜接緊密，施工前可以使用水進(jìn)行浸潤(rùn)，或鋪一薄層（1～2cm）1∶2的水泥砂漿。澆筑時(shí)應(yīng)該保證環(huán)境溫度在1520℃范圍內(nèi)。

（5）澆筑時(shí)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如果不得不間斷，那么應(yīng)該保證間斷時(shí)間在混凝土初凝的時(shí)間內(nèi)，如果時(shí)間超時(shí)，應(yīng)該預(yù)先設(shè)置施工縫[3]。

（6）澆筑時(shí)，設(shè)專(zhuān)人檢查各個(gè)位置的部件尺寸是否符合要求，同時(shí)不能出現(xiàn)側(cè)移、變形的情況。

（7）混凝土分層澆筑時(shí)，每層厚度控制在30～40cm。振搗時(shí)使用插入式振搗器，保證混凝土材料無(wú)質(zhì)量缺陷。監(jiān)理人員檢驗(yàn)合格之后才能投入使用。

2.2.7 拆膜及養(yǎng)護(hù)

（1）當(dāng)混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后（或是達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%）方可拆模，同時(shí)應(yīng)該保證其表面和棱角不被破壞，拆模和裝模要輕拿輕放，避免模板受外力而變形。

（2）拆模后使用塑料對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行覆蓋處理，使用高壓泵自上至下澆水，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)具體工程實(shí)例的分析，同時(shí)簡(jiǎn)要的描述了公路橋梁施工的工序，希望為今后我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展提供一點(diǎn)可以參考的意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐勇，劉平英. 橋梁高墩施工技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用[J]. 交通世界（工程技術(shù)），2015（12）：44-45.

[2] 李振國(guó). 談橋梁高墩施工技術(shù)[J]. 價(jià)值工程，2014（2）：165-166.

[3] 張俊笑. 高墩施工中重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)方法與內(nèi)容以及強(qiáng)化管理措施[J]. 門(mén)窗，2013（2）：93-94.

（編輯：錢(qián)宇寧）

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

收稿日期：2017-06-02

作者簡(jiǎn)介：薛景國(guó)（1963—），男，助理工程師，從事項(xiàng)目施工管理，公路路基及橋梁、隧道施工工作。